维生素K2防治骨质疏松症的研究进展

夏玉 殷光玲

（汤臣倍健股份有限公司 广东广州 510000）

维生素K2防治骨质疏松症的研究进展

夏玉 殷光玲

（汤臣倍健股份有限公司 广东广州 510000）

维生素K2是脂溶性维生素，具有良好的凝血作用，与骨代谢有紧密联系，对预防骨质疏松症有积极的效果。文章主要从维生素K2参与骨代谢的作用机制、防治骨质疏松症的效果方面进行综述，为维生素K2在骨健康方面的应用提供参考依据。

维生素K2 骨质疏松症 应用

骨质疏松症（osteoporosis）是一种全身骨骼系统疾病,由多种因素引起,主要表现为骨量降低和骨组织微结构破坏。随着我国老龄化人数增加,骨质疏松症已成为威胁中老年人身体健康的重要问题。维生素K是一类具有叶绿醌生物活性的物质,是丹麦科学家Henrik Dan在1929年发现的脂溶性维生素。有研究表明维生素K2作为一种营养素,除基本的凝血功能外,参与体内骨、钙质的代谢与调节,对预防与治疗骨质疏松有积极效果。

1 维生素K2概述

天然存在的维生素K根据其侧链结构不同分为维生素K1和维生素K2（MK-n）。维生素K1为单一化合物,而维生素K2是一系列含有2-甲基-1,4-萘醌母核及C3位带有数量不等的异戊二烯结构单元侧链化合物的统称［1］。

维生素K1主要存在于绿色植物,在动物肝脏和植物油中也有分布。维生素K2主要是通过人体内肠道细菌合成,少量可以从肉、奶酪和蛋黄等食物中摄取,MK-7在日本传统食物纳豆中含量极丰富。维生素K2主要的生理活性以MK-7与MK-4为主,通过低密度脂蛋白（LDL）输送,主要分布在骨、肾、生殖器及血管壁等组织。维生素K2在人体内可直接发挥生理作用,而维生素K1转化为维生素K2是其必须的代谢途径。维生素K1在体内的生物利用率较低,而维生素K2的生物活性高于维生素K1,其在体内的生物利用率为维生素K1的2倍。

2 维生素K2对骨代谢的影响

维生素K因其促凝血作用而被人们熟知,近年来,随着对维生素K研究的深入,研究结果发现维生素K2在骨代谢的多个环节中有重要作用。维生素K2能改善骨组织代谢的失衡状态,有促进骨形成和抑制骨吸收的双向调节作用。

2.1 维生素K2促进骨形成

维生素K2促进骨形成主要是通过以下两个途径［2］：一是将骨钙素中的谷氨酸残基羧化成-羧化骨钙素（OC）,并且能够促进钙盐沉积,提高骨矿化的速率。补充充足的维生素K2对于血液中的Ca2+在骨骼中有效沉积和矿化有作用［3］。如果体内缺乏维生素K2,就会产生羧化不全骨钙素（ucOC）,其能预测骨质疏松患者的骨折风险。Shiraki等将241例骨质疏松患者随机分为对照组和实验组（服用维生素K2）,结果发现维生素K2可以显著增加OC水平、减少ucOC的水平［4］。二是参与类固醇及异质物受体（SXR）介导的转录调节,上调成骨和细胞外基质相关基因表达,增加骨胶原的聚集。有研究结果显示,MK-4能够通过SXR通路,上调原型SXR基因细胞和骨形成标志基因骨保护素（OPG）和碱性磷酸酶（ALP）,从而促进骨形成。Azuma等研究表明,敲除SXR的小鼠,其骨形成减少,骨吸收增加,骨密度下降［5］。

2.2 维生素K2抑制骨吸收

维生素K2不仅能够提高成骨细胞活性促进骨形成,而且还能抑制破骨细胞活性,减少骨吸收。破骨细胞是骨细胞的一种,行使骨吸收功能。维生素K2抑制破骨细胞的机制主要有以下几种［6］：（1）维生素K2通过抑制环氧化酶2（COX-2）表达和前列腺素2（PEG2）合成,来抑制破骨细胞,降低骨吸收。（2）维生素K2能够抑制骨吸收因子—白细胞介素-1（IL-1）和核因子B（NF-B）的活化,从而抑制骨吸收。（3）维生素K2还能通过诱导破骨细胞凋亡并抑制溶体酶（组织蛋白酶）的mRNA表达,抑制溶体酶降解骨基质。有研究维生素K2干预去卵巢小鼠的骨量流失的结果显示,维生素K2显著抑制骨吸收,特别是抑制骨小梁微观结构的骨吸收。

图1 维生素K1和维生素K2的化学结构式［4］

3 维生素K2对防治骨质疏松症的应用研究

国内外多项临床研究表明维生素K2可增加骨密度,降低骨折发生的机率,对骨质疏松症有良好的预防与治疗效果。维生素K2增加骨密度的作用优于α-羟基维生素D3和乳酸钙。

Knapen等给予绝经后无骨质疏松症的正常妇女45mg/天的维生素K2,2年后发现受试者的髋骨强度和抗骨折能力显著提高［7］。Luo Xiao-Ru的研究结果显示维生素K2可使绝经后妇女的椎骨骨折发生率降低53%［8］。Braam等选用155名绝经后妇女服用维生素K2,并设置对照组,随访3年结果显示,补充维生素K2组的髋骨密度下降幅度比安慰剂组低1.7%,比补充钙、镁、锌和维生素D试验组低1.3%,同时发现补充维生素K2和钙在增加骨密度上效果更佳［9］。钙是骨矿化的底物,但只补充钙并不能预防和治疗骨质疏松症,反而长期大量补充钙剂与心脑血管疾病密切相关。维生素K2是调节钙代谢的关键因子,其在活化骨钙素促进骨形成时,激活了-羧化谷氨酸残基蛋白（MGP）。MGP能够抑制并逆转非正常组织钙化,调节软骨代谢,抑制软骨矿化。Ushiroyama［10］等将172名绝经妇女分为4组,补充维生素K2组（45mg/d）,维生素D3组（1μg/d）,补充维K2+D3组以及空白组,一年后,发现同时补充维生素K2和维生素D3能显著增加骨密度,维生素K2组及联合组的尿γ-羧基谷氨酸骨钙蛋白水平明显提高。维生素K2可有效预防妇女绝经后骨质疏松引起的骨折（主要是椎骨骨折）。

4 小结

综上所述表明维生素K2对骨质疏松症具有防治作用。我国社会渐渐进入老龄化阶段,骨质疏松症患者越来越多,维生素K2作为天然营养补充剂,具有良好的生物安全性,是预防骨质疏松症的良好营养补充剂。随着研究的深入,维生素K2更多的生理功能被人们发现,有研究指出,维生素K2对肝癌、动脉硬化、肿瘤等疾病也具有一定的疗效,但其作用机理还需更加深入的研究。

［1］雷泽，付正启，木晓云，等.维生素K2—新型骨质疏松防治药物［J］.中国骨质疏松杂志.2010，16（1）：60-63.

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［3］裴福兴，刘洋译.骨质疏松营养学［M］.北京：人民卫生出版社，2009.

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［7］Knapen MH，Schurgers LJ，Vermeer C. Vitamin K2 supplementation improves hip bone geometry and bone strength indices in postmenopausal women［J］. Osteoporos Int，2007，18（7）：963-972.

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［10］Ushiroyama T，Ikeda A，Ueki M，et al. Effect of continuous combined therapy with vitamin K2 and vitamin D3 on bone mineral density and coagula fibrinolysis function in post menopausal women ［J］. Maturitas，2002，41 （3）：211.

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1674-2060（2016）03-0184-02

夏玉（1988-），女，广州天河区人，硕士研究生，研发专员，研究方向：保健食品研究与开发。